[新聞][轉載]幹細胞造紅血球, 新聞與paper

看板Biology (生物學)作者vixen (2tp27t)時間17年前 (2008/08/22 16:28)推噓0(0推 0噓 0→)

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http://www.lninfo.gov.cn/memo.php?text_id=41758 世界首例人造無核紅血球誕生 www.lninfo.gov.cn 2008-08-21 08:09:59 來源：搜狐科學本文已被查閱 :147次據《新科學家》網站8月20日報導，美國科學家首次在實驗室培育出人體無核紅血球，這意味著人類在人造血液的進程上又邁出非常重要的一步。在不久的將來，捐血將成為歷史。　　普通人平均每200毫升血液中有2萬億個紅血球。紅血球的功能是運輸氧、二氧化碳、電解質、葡萄糖以及氨基酸這些人體新陳代謝所必須的物質。因此，若要製成人造血液，科學家首先必須大批量培養出紅血球。美國生物科技集團先進細胞技術公司(Advanced Cell Technology)首席科學家、人胚胎幹細胞克隆先驅羅伯特－蘭薩（Robert Lanza）教授表示，他們已經在這一技術上取得重大突破，「以後人們就不用擔心血液短缺的問題了。一旦這項技術成功的應用於實際生產，你想要多少血液就有多少」。　　羅伯特－蘭薩教授和他的合作夥伴首先從人體幹細胞中提取營養物質和合成紅血球所必須的物質，然後將它們培養成血管原細胞（haemangioblasts），血管原細胞是血液紅細胞形成之前的一種形態。最後研究人員將它們培養成成熟的紅血球。羅伯特－蘭薩教授指出，雖然在此之前已經有科學家製造出紅血球，但是在很多關鍵問題上都沒有取得突破，比如無法傳遞營養物質，或者無法形成代謝。但是他們這項技術在這些關鍵點上都取得了重大突破。實驗結果證明，通過他們這項技術造出來的紅血球可以和人體體內的紅血球一樣有效的傳遞氧氣和營養物質，最重要的是這種人造紅血球是沒有核的。羅伯特－蘭薩教授說，「在此之前，許多專家認為人造紅血球去核是不可能的。但是，我們非常吃驚在這個問題上我們取得了突破」。　　羅伯特－蘭薩教授指出，成熟的紅血球必須是無核的，紅色、呈雙凹圓盤形、直徑大約7～8微米，中央較薄，周邊較厚。這種形態特點的生理意義在於使紅血球的可塑性增大，在通過管徑微小的毛細血管和血竇時，能發生變形一擠而過，然後又恢復原狀。另一方面，雙凹盤形結構使細胞表面積增大，擴大與血漿之間的交換面積，提高氣體交換效率。因此，要保證人造紅血球的活性，去核非常重要。運用這項技術，研究人員已經能夠在實驗室批量生產紅細胞了，每次製造的紅細胞可以達到1000億個。　　羅伯特－蘭薩教授表示，他們的研究成果具有非常重要的意義。人造血液可以降低因接受捐贈者血液而感染疾病的風險，而且他們這項技術可以批量製造「萬能血液」－O型血。整個白種人中只有8％的人是O型血，而亞洲人中O型血的比率則更低。不過，他也指出，製造O型血還需要攻克基因遺傳這一關，因為人體的血液類型是由基因來決定的。但是目前在美國，對人體胚胎幹細胞的基因進行研究還是不允許的，他們打算利用人體的皮膚細胞來進行相關研究。羅伯特－蘭薩教授相信，他們這項技術在不久的將來一定會得到實際應用的，因為它必將造福全人類。一批美國科學家首次成功利用胚胎幹細胞，在實驗室內培植出人類血液。這是干細胞研究的一項重大突破，將來可以利用這項技術製造大量血液，解決血液長期以來短缺的問題，也令透過輸血感染致命病毒的風險不復存在。　　據星島日報報導，該批科學家在學術性期刊《血液》(Blood)中發表研究報告，宣佈他們成功利用胚胎幹細胞培植出可帶氧的紅血球細胞。理論上，這種紅血球細胞與正常人體內的紅血球細胞沒有分別，可輸送氧份到身體各個部位。　　醫學界最快會在明年底開始，對這種方式製造出來的血液進行臨床試驗。長遠來說，這種血液會取代現時靠熱心人士捐出來的血液和血製品，供應給需要輸血的人士使用。換言之，有朝一日捐血會變得並無需要。　　O 型的血液，適合輸給任何血型的病人，但此類血型的血液經常短缺。如果胚胎幹細胞的血型是O的話，培植出來的新鮮血液同樣可以十分安全地輸給任何血型的人。 http://bloodjournal.hematologylibrary.org/cgi/content/short/blood-2008-05-157198 http://tinyurl.com/6fjj4n Submitted May 22, 2008 Accepted August 7, 2008 Biological properties and enucleation of red blood cells from human embryonic stem cells Shi-Jiang Lu, Qiang Feng, Jennifer S. Park, Loyda Vida, Bao-Shiang Lee, Michael Strausbauch, Peter J. Wettstein, George R. Honig, and Robert Lanza* R&D, Advanced Cell Technology, Worcester, MA, United States Department of Pediatrics, University of Illinois at Chicago, Chicago, IL, United States Protein Research Laboratory, University of Illinois at Chicago, Chicago, IL, United States Departments of Surgery and Immunology, Mayo Clinic, Rochester, MN, United States * Corresponding author; email: rlanza@advancedcell.com. Human erythropoiesis is a complex multistep process that involves the differentiation of early erythroid progenitors to mature erythrocytes. Here we show that it is feasible to differentiate and mature human embryonic stem cells (hESCs) into functional oxygen-carrying erythrocytes on a large scale (1010 to 1011 cells/six-well plate hESCs). We also show for the first time that the oxygen equilibrium curves of the hESC-derived cells are comparable to normal red blood cells (RBCs) and respond to changes in pH and 2,3-diphosphoglyerate. Although these cells mainly expressed fetal and embryonic globins, they also possessed the capacity to express the adult definitive -globin chain upon further maturation in vitro. PCR and globin chain specific immunofluorescent analysis showed that the cells increased expression of -globin (increased from 0% to over 16%) after in vitro culture. Importantly, the cells underwent multiple maturation events, including a progressive decrease in size, increase in glycophorin A expression, and chromatin and nuclear condensation. This process resulted in extrusion of the pycnotic nuclei in up to over 60% of the cells generating RBCs with a diameter of approximately 6-8 μm. The results show that it is feasible to differentiate and mature hESCs into functional oxygen-carrying erythrocytes on a large scale. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 76.25.201.178